Особливостi видiлення етилену мiжвузлями кукурудзи (Zea mays L.)
The intensity of ethylene emission in growing maize stem internodes is studied. The most intensive ethylene biosynthesis in maize internodes is ascertained for the early stages of development (5 leaves), and the least intensive one - for older stages (a flowering of panicle). So, during the maize dev...
Збережено в:
| Дата: | 2008 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2008
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/4951 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Особливостi видiлення етилену мiжвузлями кукурудзи (Zea mays L.) / М.М. Щербатюк, Т.П. Маменко // Доп. НАН України. — 2008. — № 6. — С. 163-167. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859746420533231616 |
|---|---|
| author | Щербатюк, М.М. Маменко, Т.П. |
| author_facet | Щербатюк, М.М. Маменко, Т.П. |
| citation_txt | Особливостi видiлення етилену мiжвузлями кукурудзи (Zea mays L.) / М.М. Щербатюк, Т.П. Маменко // Доп. НАН України. — 2008. — № 6. — С. 163-167. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| description | The intensity of ethylene emission in growing maize stem internodes is studied. The most intensive ethylene biosynthesis in maize internodes is ascertained for the early stages of development (5 leaves), and the least intensive one - for older stages (a flowering of panicle). So, during the maize development, the high and low levels of ethylene accumulation are typical of, respectively, rapidly growing top internodes and lower internodes.
|
| first_indexed | 2025-12-01T22:40:11Z |
| format | Article |
| fulltext |
жат ДНК. ДНК-содержащие VLP E. carotovora Ес153 предстоит детально изучить с помо-
щью колоночной хроматографии, нативной белковой системы с применением IEF-агарозы
и электронной микроскопии.
Таким образом, результаты исследований свидетельствуют об эффективности предло-
женного многокомпонентного электрофоретического анализа вирусоподобных частиц, по-
лучаемых путем лизогенной индукции клеток E. carotovora. Его применение позволит уста-
новить роль VLP в экологии этой важной фитопатогенной бактерии.
1. Товкач Ф.И. Биологические свойства и классификация бактериоцинов Erwinia carotovora // Микро-
биология. – 1998. – 67, № 6. – С. 767–774.
2. Товкач Ф.И. Дефектная лизогения Erwinia carotovora // Там же. – 2002. – 71, № 3. – С. 359–367.
3. Товкач Ф.И., Мороз С.Н., Гвоздяк Р.И. Изучение адсобционных рецепторов макромолекулярных
бактериоцинов Erwinia carotovora subsp. carotovora // Микробиол. журн. – 2002. – 64, № 3. – С. 20–26.
4. Иваница Т.В., Товкач Ф.И. Предварительная характеристика ДНК-содержащих вирусоподобных
частиц Erwinia carotovora // Там же. – 2007. – 69, № 3. – С. 19–26.
5. Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж. Методы генетической инженерии. Молекулярное клонирова-
ние: Пер. с англ. – Москва: Мир, 1984. – 480 с.
6. Товкач Ф.И. Молекулярно-биологические свойства вирулентного бактериофага FE44 // Доп. НАН
України. – 2002. – № 6. – С. 176–179.
7. Товкач Ф.И. Структурная организация частиц и рестрикционный анализ ДНК умеренного бактери-
офага ZF40 Erwinia carotovora // Микробиология. – 2002. – 71, № 1. – С. 75–81.
8. Девис Р., Ботстайн Д., Рот Дж. Генетика бактерий. – Москва: Мир, 1984. – 176 с.
Поступило в редакцию 24.09.2007Институт микробиологии и вирусологии
им. Д.К. Заболотного НАН Украины, Киев
УДК 547.313.2:581.13:581.143:582.542.11
© 2008
М. М. Щербатюк, Т.П. Маменко
Особливостi видiлення етилену мiжвузлями кукурудзи
(Zea mays L.)
(Представлено академiком НАН України К. М. Ситником)
The intensity of ethylene emission in growing maize stem internodes is studied. The most
intensive ethylene biosynthesis in maize internodes is ascertained for the early stages of deve-
lopment (5 leaves), and the least intensive one — for older stages (a flowering of panicle). So,
during the maize development, the high and low levels of ethylene accumulation are typical of,
respectively, rapidly growing top internodes and lower internodes.
Рiст стебла злакiв здiйснюється за рахунок подiлу та розтягування клiтин у зонах iнтерка-
лярного росту мiжвузлiв (рис. 1). На раннiх перiодах розвитку стебло росте дуже повiльно.
У цей час його рiст забезпечується виключно подiлом клiтин. На пiзнiших етапах — подiлом
та розтягуванням, внаслiдок чого швидкiсть росту значно зростає [1]. Звичайно регуляцiя
ростових процесiв рослин здiйснюється шляхом формування концентрацiйних градiєнтiв
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №6 163
Рис. 1. Ростуче стебло кукурудзи у фазу 5 листкiв. Праворуч мiкрофотографiї клiтин зон iнтеркалярного
росту окремого мiжвузля:
а — пiдмеристема (не представлена); б — зона iнтеркалярної меристеми; в — зона розтягування; г — зона
диференцiацiї
фiтогормонiв у мiжвузлях. Однак впливи рiзних фiтогормонiв значною мiрою перекри-
ваються, дублюють або пiдсилюють один одного. Тому роль того чи iншого фiтогормону
необхiдно розглядати, зважаючи на динамiчну рiвновагу, яка має мiсце в тому чи iншому
органi рослини [2].
Серед фiтогормонiв особлива роль у регуляцiї ростових процесiв у рослинному органiзмi
належить етилену. У дуже малих концентрацiях цей гормон здатний впливати на про-
ходження багатьох процесiв у рослинному органiзмi [3]. На вiдмiну вiд iнших гормонiв,
вiн не надходить з одних органiв у iншi. По рослинi пересувається його попередник —
амiноциклопропанкарбонова кислота (АЦК), яка i бере участь у передачi сигналу.
Регуляторну роль етилену в процесах росту i розвитку рослин необхiдно розглядати
у його комплекснiй взаємодiї з iншими фiтогормонами. Головним чином це стосується змiни
164 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2008, №6
ауксин-етиленового балансу, який пiдтримує концентрацiю даних фiтогормонiв на певному
рiвнi [4]. Також етилен регулює вмiст ендогенної абсцизової кислоти, завдяки чому контро-
люється вiдповiдь клiтин-мiшеней на гiберелiни [5]. Фiтогормон пригнiчує подiл i рiст клiтин
розтягуванням. З одного боку, це здiйснюється прямим iнгiбуванням клiтинного подiлу та
пригнiченням впливу ендогенних цитокiнiнiв [6]. Однак у особливо високих концентрацiях
цитокiнiни i гiберелiни здатнi стимулювати бiосинтез етилену шляхом впливу на ключовий
фермент бiосинтезу етилену — амiноциклопропанкарбосинтазу (АЦК-синтазу) [7], а також
на активнiсть АЦК-оксидази — ферменту, який безпосередньо перетворює АЦК в етилен.
Метаболiзм i роль етилену у вищих рослин досить детально вивченi [3, 7–10], проте недо-
статньо даних, якi б розкривали значення цього фiтогормону як у процесах росту окремих
мiжвузлiв, так i в онтогенезi цiлiсної рослини. Етилен прийнято вважати гормоном, який
гальмує фiзiологiчнi процеси, однак iнтенсифiкацiя його синтезу спостерiгається в меристе-
матичних тканинах, де вiдбувається активний подiл клiтин та їх рiст розтягуванням [10, 11].
Зважаючи на вищесказане, мета нашого дослiдження полягала у вивченнi iнтенсивностi
видiлення етилену мiжвузлями стебла кукурудзи на рiзних етапах онтогенезу рослини.
Об’єктом дослiдження були мiжвузля ростучого стебла кукурудзи гiбриду Буковин-
ський 11Т. Матерiал для дослiдження вiдбирали в перiоди активного росту стебла (фаза 5
i 7 листкiв), а також у фазу виходу волотi (10 листкiв) i на початку цвiтiння волотi, коли
рiст стебла в довжину майже припинявся (11 листкiв). У першi два перiоди верхнi мiжвузля
через їхню малу масу для аналiзу брали разом (6–11 та 8–11).
Для визначення iнтенсивностi видiлення етилену мiжвузля помiщали в герметично за-
критi склянi флакони ємнiстю 250 см3. Тривалiсть експозицiї — 24 год. Пiсля цього газову
сумiш аналiзували на газовому хроматографi “Chromatograf — 504” (Польща) з полум’я-
но-iонiзацiйним детектором.
Встановлено, що iнтенсивнiсть видiлення етилену в ростучих мiжвузлях кукурудзи за-
лежить вiд фази розвитку рослини (табл. 1): найбiльша вона у мiжвузлях на початкових
фазах розвитку рослини (5 i 7 листкiв), а найнижча — на пiзнiших етапах онтогенезу (10
та 11 листкiв). Iнтенсивнiсть видiлення етилену в мiжвузлях кукурудзи на рiзних фазах
онтогенезу можна подати в такому порядку: 5 листкiв > 7 листкiв > виходу волотi (10
листкiв) > цвiтiння волотi (11 листкiв), що обумовлено змiнами процесiв росту i розвитку
протягом онтогенезу. Для фiзiологiчно молодої тканини характерний високий вмiст ендо-
Таблиця 1. Iнтенсивнiсть видiлення етилену ростучими мiжвузлями кукурудзи на рiзних етапах онтогенезу,
нл/г сирої речовини
Мiжвузля
Фаза розвитку
5 листкiв 7 листкiв
Вихiд волотi
(10 листкiв)
Цвiтiння волотi
(11 листкiв)
2 36,2 ± 2,5 15,2± 1,1 7,0 ± 0,5 4,9± 0,3
3 40,7 ± 2,8 13,5± 1,0 7,3 ± 0,5 5,1± 0,3
4 64,3 ± 4,5 20,6± 1,5 7,8 ± 0,6 5,0± 0,4
5 86,7 ± 6,1 30,5± 2,1 11,4 ± 1,1 14,3 ± 1,1
6 96,0 ± 6,8 45,0± 3,8 11,5 ± 1,3 13,3 ± 1,4
7 96,0 ± 6,8 66,7± 4,7 11,0 ± 0,9 14,4 ± 1,0
8 96,0 ± 6,8 88,0± 6,2 12,2 ± 1,3 13,9 ± 1,0
9 96,0 ± 6,8 88,0± 6,2 12,3 ± 1,0 13,4 ± 0,9
10 96,0 ± 6,8 88,0± 6,2 20,5 ± 1,4 14,8 ± 1,0
11 96,0 ± 6,8 88,0± 6,2 26,7 ± 1,8 15,0 ± 1,1
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №6 165
генних фiтогормонiв, особливо ауксинiв, якi є iндукторами АЦК-синтази, що вiдповiдає
за синтез АЦК — попередника етилену. Цитокiнiни також здатнi пiдвищувати активнiсть
АЦК-синтази i рiвень продукцiї етилену [7].
Треба вiдзначити, що високий рiвень бiосинтезу етилену спостерiгався у верхнiх, iн-
тенсивно ростучих мiжвузлях кукурудзи. Нижнi мiжвузля, навпаки, характеризувались
низьким рiвнем видiлення етилену. У фазу 5 листкiв, порiвняно з iншими фазами, iнтен-
сивнiсть видiлення етилену найбiльша в усiх мiжвузлях i знижується в процесi подальшого
розвитку стебла.
Високий рiвень видiлення етилену апiкальними мiжвузлями можна пояснити стимулю-
ванням його бiосинтезу iншими фiтогормонами. Верхнi мiжвузля кукурудзи сформованi
фiзiологiчно молодими тканинами, для яких характерний високий рiвень синтезу ендоген-
них фiтогормонiв, особливо ауксинiв. Вважають, що утворення етилену рiзними органами
рослин в основному корелює з рiвнем концентрацiї вiльного ауксину [7, 12]. У високих кон-
центрацiях iндолiлоцтова кислота (IОК) стимулює бiосинтез етилену через диференцiальну
активацiю генiв, а також iндукує синтез ферментiв, якi вiдповiдають за утворення поперед-
никiв для синтезу етилену. У свою чергу, етилен затримує як бiосинтез IОК з триптофану,
так i її транспорт. При цьому етилен може iндукувати синтез ферменту пероксидази, що
iнактивує IОК. Таке ретроiнгiбування може пiдтримувати концентрацiю ауксину в певних
межах [13]. Навiть у тих випадках, коли пiдвищення iнтенсивностi бiосинтезу етилену iн-
дукується ауксином, паралельно зростає вмiст абсцизової кислоти, яка здатна впливати на
швидкiсть утворення етилену, оскiльки є ефективним iнгiбiтором АЦК-синтази i АЦК-окси-
дази [14].
Таким чином, iнтенсивнiсть видiлення етилену ростучими мiжвузлями кукурудзи за-
лежить вiд фази розвитку рослини i вiд iнтенсивностi ростових процесiв: найвища — на
фазах 5 i 7 листкiв у верхнiх, iнтенсивно ростучих молодих мiжвузлях, а найнижча — на
пiзнiх етапах онтогенезу (виходу i цвiтiння волотi) та у нижнiх мiжвузлях. Виявлена iн-
тенсифiкацiя видiлення етилену апiкальними мiжвузлями кукурудзи, iмовiрно, пов’язана
iз особливостями меристематичних тканин, для яких характерний високий рiвень синтезу
ендогенних фiтогормонiв, особливо ауксинiв [13].
1. Мартин Г.Г. Клiтинний рiст стебла кукурудзи // Укр. ботан. журн. – 1988. – 45, № 4. – С. 35–39.
2. Полевой В.В. Физиология целостности растительного организма // Физиология растений. – 2001. –
48, № 4. – С. 631–643.
3. Smalle J., Van Der Straeten D., Bornman C.H. Ethylene and vegetative development // Physiol. plant. –
1997. – 100, No 3. – P. 593–605.
4. Кулаева О.Н., Прокопцева О.С. Новейшие достижения в изучении механизма действия фитогормо-
нов // Биохимия. – 2004. – 69, № 3. – С. 293–310.
5. Kende H., Knaap E., Cho H.-T. Deepwater Rice: a model plant to study stem elongation // Plant Physiol. –
1998. – 118, No 4. – P. 1105–1110.
6. Калинин Ф.Л., Курчий Б.А. Управление делением и растяжением растительной клетки ретарданта-
ми и борьба с полеганием озимой пшеницы и ржи // Биохимия регуляции онтогенеза растительной
клетки. – Киев: Наук. думка, 1983. – С. 167–200.
7. Yang S. F. Biosynthesis and action of ethylene // Hort Science. – 1985. – 20, No 1. – P. 41–45.
8. Thain C. S., Vandenbussche F., Laarhoven L. J. J. at al. Circadian rhythmus of ethylene emission in Arabi-
dopsis // Plant Physiol. – 2004. – 136, No 3. – P. 3751–3761.
9. Van Zhong G., Burns J. K. Profiling ethylene-regulated gene expression in Arabidopsis thaliana by mi-
croarray analysis // Plant. Mol. Biol. – 2003. – 53, No 1. – P. 117–131.
10. Кулаева О.Н. Этилен в жизни растений // Сорос. образоват. журн. – 1998. – № 11. – С. 78–84.
11. Медведев С. С. Физиология растений. – С.-Петербург: Изд-во С.-Петербург. ун-та, 2004. – 336 с.
166 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2008, №6
12. Yang S. F., Hoffman N. E. Ethylene biosynthesis and its regulation in higher plants // Annu. Rev. Plant
Physiol. – 1984. – 35. – P. 155–189.
13. Дерфлинг К. Гормоны растений. – Москва: Мир, 1985. – 303 с.
14. Beaudoin N., Serizet C., Gosti F., Giraudat J. Interaction between Abscisic Acid and Ethylene signaling
cascades // Plant Cell. – 2000. – 12, No 7. – P. 1103–1115.
Надiйшло до редакцiї 14.09.2007Iнститут ботанiки iм. М. Г. Холодного
НАН України, Київ
Iнститут фiзiологiї рослин
i генетики НАН України, Київ
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №6 167
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-4951 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-01T22:40:11Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Щербатюк, М.М. Маменко, Т.П. 2009-12-29T13:51:37Z 2009-12-29T13:51:37Z 2008 Особливостi видiлення етилену мiжвузлями кукурудзи (Zea mays L.) / М.М. Щербатюк, Т.П. Маменко // Доп. НАН України. — 2008. — № 6. — С. 163-167. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/4951 547.313.2:581.13:581.143:582.542.11 The intensity of ethylene emission in growing maize stem internodes is studied. The most intensive ethylene biosynthesis in maize internodes is ascertained for the early stages of development (5 leaves), and the least intensive one - for older stages (a flowering of panicle). So, during the maize development, the high and low levels of ethylene accumulation are typical of, respectively, rapidly growing top internodes and lower internodes. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Біологія Особливостi видiлення етилену мiжвузлями кукурудзи (Zea mays L.) Article published earlier |
| spellingShingle | Особливостi видiлення етилену мiжвузлями кукурудзи (Zea mays L.) Щербатюк, М.М. Маменко, Т.П. Біологія |
| title | Особливостi видiлення етилену мiжвузлями кукурудзи (Zea mays L.) |
| title_full | Особливостi видiлення етилену мiжвузлями кукурудзи (Zea mays L.) |
| title_fullStr | Особливостi видiлення етилену мiжвузлями кукурудзи (Zea mays L.) |
| title_full_unstemmed | Особливостi видiлення етилену мiжвузлями кукурудзи (Zea mays L.) |
| title_short | Особливостi видiлення етилену мiжвузлями кукурудзи (Zea mays L.) |
| title_sort | особливостi видiлення етилену мiжвузлями кукурудзи (zea mays l.) |
| topic | Біологія |
| topic_facet | Біологія |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/4951 |
| work_keys_str_mv | AT ŝerbatûkmm osoblivostividilennâetilenumižvuzlâmikukurudzizeamaysl AT mamenkotp osoblivostividilennâetilenumižvuzlâmikukurudzizeamaysl |